一、项目背景

水利枢纽作为水资源调控、防洪抗旱、发电灌溉的核心设施，其通信系统是保障调度指挥、应急处置的关键支撑。常规水利枢纽由调度中心、闸站、发电站、办公楼及附属设施组成，具备覆盖范围广、区域跨度大、终端节点多、通信环境复杂（需满足日常办公、调度指令传输、应急联动等场景）。

程控电话通信系统需综合考虑语音终端类型融合（模拟话机与IP话机共存）、核心设备性能（并发通话能力）、通信系统传输链路综合布线、应急保障能力（热备设计）等核心问题，因此需要构建一套稳定可靠、扩展性强、融合多终端的程控电话通信系统，满足水利枢纽高效运行。

二、需求特点

结合水利枢纽的业务特点，通信系统需满足以下核心需求：

覆盖全域的语音通信：支持调度中心、闸站、发电站、办公楼等所有区域的内部通话，以及与外部公网（其他座机、手机之间的互通）、上级水利部门的电话互通。

调度指挥功能：需具备话务台管理、电脑话务员（IVR）导航、录音留存、电话会议、电话广播、对讲等功能，保障调度指令快速传达。

多终端融合：兼容模拟话机，同时支持IP话机、软电话（调度员电脑）接入，合理分配语音资源。

高可靠性：核心设备需具备冗余设计（双机、双电源热备），确保极端情况下通信不中断。

应急保障：支持寻呼广播、语音叫醒、呼叫转移等功能，应对洪水、设备故障等应急场景。

易运维：具备远程管理、故障自动诊断、日志存储等功能，降低运维成本。

三、系统总体设计

（一）系统架构

本系统采用“电话系统语音核心层-接入层-终端层”三级架构，以国威HB1981宽窄带一体化程控主机为核心，通过局域网（LAN）实现语音传输，融合模拟终端（通过IAD网关接入）与IP终端（直接接入局域网），构建IP化、可扩展的电话语音通信平台。

核心层：部署国威HB1981核心主机，负责语音交换、信令处理、业务控制（如IVR、录音、会议），支持双机热备，确保核心节点高可用。

接入层：通过国威HB100系列语音分机网关（IAD）接入模拟话机（如闸站、发电站的传统话机），通过局域网接入IP话机（如调度中心、办公楼的智能话机）。

终端层：涵盖模拟话机（如国威GW3）、IP话机（如国威GW62V/GW28G/GW18）、软电话（调度员PC安装），满足不同场景的终端需求，实现统一通信。

（二）设计原则

可靠性：核心设备双机双电源冗余，确保系统无单点故障。

扩展性：支持最大10000个IP分机、8个E1数字中继，预留未来5-10年的扩容空间（如新增闸站、扩展终端）。

融合性：兼容模拟、IP、软电话等多终端，支持SIP、IMS、PSTN、E1等多信令接入，实现“多个运营商接入，便于应急通信”。

安全性：具备RTP加密、IP白名单、内置防火墙等功能，提高语音系统的安全性。

四、设备选型与参数说明

（一）核心主机：国威HB1981宽窄带一体化语音通信设备

作为系统核心，HB1981需满足水利枢纽的高并发、高冗余需求，其参数如下：

硬件规格：19寸2U机架式设计，采用高速X86构架（四核四线程3.40GHz独立CPU、内存32G），支持双机热备（主从双归属）、双电源冗余（AC100-240V，功耗150W）；具备2个千兆网口（支持UDP/TCP/TLS传输）、1个录音硬盘接口、1个USB接口（用于配置导入/导出）、1个Console接口（本地调试）。

容量指标：最大支持10000个数字IP分机、8个E1数字中继（30B+D）、96个FXO/FXS模拟端口（混插槽位6），并发通话能力1000路（满足水利枢纽终端的峰值需求）。

信令与编解码：支持SIP、IMS、MGCP、PSTN、PCM(E1/T1）、NO.1、NO.7-TUP、SS7-ISUP、PRI、R2、Q.SIG等中继信令（信令跟随）；支持G.711、G.722、G.729等语音编解码，适配不同网络环境。

关键功能：

内置一号通：支持8个局内终端（如调度员的IP话机、手机软电话）或局外手机共享1个分机号码，实现“一号多终端”，方便调度员在不同地点接听来电。

360方电话会议：支持120个会议厅，提供“预定式”（提前设置会议时间、参会人员，系统自动提醒）与“立即式”（通过话务台快速发起）两种模式，满足应急调度会议需求。

话务台功能：实时显示话务员工号、坐席状态（工作中/休息中）、分机状态（通话/空闲/离线/振铃/未注册），支持1-16位数分机号自定义（如闸站分机号设为“1001-1012”）、32级呼出权限（如闸站话机仅能拨打内部电话，调度中心话机可拨打长途）。

传真功能：支持T.38（IP传真）、T.30（传统传真）、V17/V27/V29等协议，具备自动错误校验、双向协商功能，满足水利枢纽公文传真需求。

录音系统：支持全时段录音（可设置仅录音调度电话），录音文件存储于内置硬盘（保留6个月以上），支持按分机号、时间、通话类型（呼入/呼出）查询下载，满足调度指令回溯需求。

合规性：满足国家工信部YD 344-1990《自动用户交换机进网要求》（提供进网证）、YD/T 1141-2007《国家安全标准》（日志可采集保存、离线分析）、YDN 065-1997《话务台设置规范》（提供智能语音软件著作权）等规范。

（二）语音分机网关（IAD）：国威HB100系列

用于连接模拟话机（如闸站的GW3模拟话机）与核心主机，实现模拟信号向IP信号的转换，选型如下：

HB100-16FXS：16个FXS端口（支持模拟话机接入），19寸1U标准铁壳机架式分机语音网关，是一款上行基于IP网络为传输链路，下行为用户侧提供传统模拟电话接入的分机语音网关接入设备。具备同时向多个IPPBX语音主机注册分机、来电显示、语音呼叫、免打扰、热线、呼叫转移、呼叫限制、通话统计、语音自交换、断网逃生、群组等功能。2个LAN口、一个Console口、一个RST复位键、16路RJ11电话接入端口、16路状态运行指示灯、AC电源100-240V、功耗：25W、重量：2.8kg、尺寸：482mm*218mm*44mm。适合小型闸站（每站10-15部模拟话机）。

HB100-32FXS：32个FXS端口，19寸1U标准铁壳机架式分机语音网关，是一款上行基于IP网络为传输链路，下行为用户侧提供传统模拟电话接入的分机语音网关接入设备。具备同时向多个IPPBX语音主机注册分机、来电显示、语音呼叫、免打扰、热线、呼叫转移、呼叫限制、通话统计、语音自交换、断网逃生、群组等功能。2个LAN口、一个Console口、一个RST复位键、32路RJ11电话接入端口、32路状态运行指示灯、AC电源100-240V、功耗：35W、重量：2.8kg、尺寸：482mm*218mm*44mm，适合中型发电站（每站20-30部模拟话机）。

HB100-48FXS：48个FXS端口，19英寸1U标准铁壳机架式、全并发通话、设备模块化、可扩展、分机板卡可插拔语音网关（IAD）。默认配置FXS接口≥48线、可支持扩展FXS接口96线。语音网关包含系统主控板MCU、母板MOT、电源板PWR、用户分机板卡槽位4、24路模拟分机板、RJ45语音输出端口12、CONSOLE1、SFP光纤接口1、WAN/LAN管理口2、12V1.5W风扇、设备运行灯RUN、RESET复位灯，设备是上行基于IP网络为语音传输链路，下行为用户侧提供传统模拟电话接入的分机语音网关接入设备。支持SIP协议、同时向主备语音主机注册的双归属热备份、来电显示、CDR话单统计、云管理绑定、白名单、网络抓包、日志管理、数据备份/恢复、舒适噪音生成(CNG)、自适应动态语音抖动缓冲、可编程增益控制、呼叫等待、盲转、呼叫转接、遇忙呼叫转移、无应答呼叫转移、无条件转移、热线电话、留言灯、呼叫保持、免打扰、三方通话、快速拨号、数图规则等功能、电压：100-240V、50/60Hz、功耗：120W、机身尺寸：440*44.5*335mm，适合调度中心（需连接40+模拟话机）。

（三）终端设备：国威模拟/IP话机融合

模拟话机：

国威GW3，支持FXS端口接入（通过HB100系列网关），具备2.8英寸LCD显示屏，即插即用、免提通话、免电池、可壁挂、10组快捷存储按键、来电指示灯、叫醒闹钟、免打扰等功能。

IP话机：

国威GW62V（调度中心专用）：20线SIP路线、10.1英寸1280*800分辨率触摸彩屏，Android 9.0操作系统鹅颈麦克风指挥调度视频数字SIP电话机，内置800万像素摄像头(可开关、可调节视频角度)、2.4G/5G Wi-Fi(可关闭)、蓝牙5.0功能(可关闭)；内存16G、物理按键5、DSS自编辑按键116、千兆以太网GE接口2、RJ9电话接口2、USB、安全锁孔、EHS耳机接口；支持PoE/电源供电双模式；本地电话本（2000条）、网络电话本（2000条）、通话记录（1000条）；具备高清视频通话、通话录音、语音留言、短信收发、十方电话会议、三方视频会议、10首内置个性化铃声、自定义铃声、黑白名单、免打扰、对讲、一键呼叫、呼叫转移、呼叫等待、SIP热点群振、SIP对讲、网络管理、自动部署、自动应答、页面拨号、页面同步来电名片弹屏、22种语言设置等功能，具备12个快捷键（可设置“闸站1”“闸站2”等一键拨号）、录音功能（本地存储≥100小时），适合调度员使用。

国威GW28G（办公楼专用）：20线SIP路线、4.3英寸480x272分辨率高清LCD彩色背光液晶显示屏；USB 蓝牙、USB 无线WiFi、EHS无线耳机等扩展接口；41个键盘按键、45个DSS自编辑按键；PoE/电源供电双模式；千兆以太网GE接口2、RJ9、USB、安全锁孔；语言22种，10首内置个性化铃声，本地电话本（2000条）、网络电话本（1000条）、通话记录（1000条）；具备高清通话、网络管理、自动部署、自动应答、通话录音、语音留言、短信、黑白名单、免打扰、对讲、一键呼叫、呼叫转移、呼叫等待、SIP热点群振、SIP对讲、六方电话会议、页面拨号、页面同步来电名片弹屏等功能；（可设置“会议”“录音”等功能），支持彩铃、语音信箱，适合办公室员工。

国威GW18（附属设施广播通知喊话等专用）：2条SIP线路、POE及DC双供电模式、LED夜光按键拨号盘(可打开/关闭)、拾音距离5米、双色面板机身、一键拨号、全双工语音通话，10/100Mbps以太网自适应电话机。对讲拨号按键、RJ45网络LAN口、DC12V/1A带耳朵直针电源接口；支持一键呼叫、对讲、自动接听、热线功能、呼叫等待、通话时间限制、自动挂机收线、话机掉线自动注册、静音模式、三方会议对讲、呼叫等待、禁止呼出、STUN 穿透、网页拨号、黑白名单、回音消除、定时自动重启、定时自动前转、自报IP地址等功能。PoE供电功耗: 1.39W-6.38W；DC供电功耗: 1.06W-5.26W；重量：108g，话机面板尺寸（LWH）86 x 86 x 31 mm，适合食堂、宿舍等非核心区域，用于广播喊话通知等。

五、系统功能实现

（一）基础通信功能

内部通话：所有终端（模拟/IP/软电话）通过局域网接入HB1981，实现跨区域内部通话（如调度中心拨打闸站分机“1001”，直接通过IP网络传输，无长途费用）。

外部互联互通：通过HB1981的E1数字中继、IMS接口（连接上级水利部门），实现与外部公网、上级单位的通话（如闸站拨打110报警、调度中心拨打上级部门电话）。

呼叫转移：支持“无条件转移”（如调度员外出时，将分机转移至手机）、“遇忙转移”（如话机占线时转移至同事分机）、“无应答转移”（如30秒未接听转移至语音信箱），确保来电不遗漏。

（二）调度指挥功能

电脑话务员（IVR）：设置多级导航菜单，如“欢迎致电XX水利枢纽，请选择服务：1-调度中心，2-闸站管理，3-办公室，0-人工服务”，外部来电可自动转接到对应部门，减少人工转接成本。

话务台监控：调度中心部署国威话务台软件，实时显示所有分机的状态（如“1001-闸站1”为“通话中”，“2001-办公室”为“空闲”），支持“强制拆线”（如异常通话）、“代答”（如同事不在时接听其电话）、“号码变换”（如将闸站分机号“1001”显示为“闸站1”，方便识别）。

录音留存：对调度中心分机（如“8001-调度员1”）的所有通话进行自动录音，录音文件命名规则为“分机号-通话时间-对方号码”，支持通过Web界面查询下载（如需要回溯“2024-05-01 10:00 调度中心与闸站1的通话”，直接输入分机号和时间即可导出）。

（三）应急保障功能

寻呼广播：通过HB1981的“寻呼广播”功能，调度中心可向所有终端（或指定区域终端，如“1001-1012”闸站分机）发送语音广播（如“紧急通知：上游洪水来袭，请各闸站立即开启闸门”），确保应急指令快速传达。

语音叫醒：支持设置“定时叫醒”（如闸站值班人员需凌晨5点巡查，可设置分机“1001”在5点响起叫醒语音），避免漏岗。

双机热备：当主HB1981主机故障（如电源中断、网络断开）时，从机自动接管所有业务，确保正常通信；双电源冗余设计，即使其中一个电源故障，另一个电源可继续供电（支持AC100-240V，适配不同供电环境）。

（四）特殊功能

语音信箱：当分机无应答时，来电自动转入语音信箱（如“您好，我现在不在岗位，请留下您的信息，我会尽快回复”），用户可通过话机收听留言。

彩铃业务：为不同部门设置个性化彩铃（如调度中心彩铃为“您好，这里是XX水利枢纽调度中心，正在为您转接”，闸站彩铃为“您好，这里是XX闸站，请稍候”），提升单位形象。

CDR话单统计：HB1981自动生成通话详单（包含主叫号码、被叫号码、通话时间、通话时长、通话类型），支持按部门、分机号、时间查询（如统计“5月份闸站1的通话次数”），并可导出为Excel文件，用于成本核算。

六、网络部署方案

（一）拓扑结构

采用星型拓扑，核心层为调度中心的HB1981主机（双机热备），通过千兆核心交换机连接接入层；接入层为各区域的接入交换机（如闸站的千兆交换机），连接HB100系列网关（模拟话机接入）、IP话机；终端层为模拟/IP话机、软电话。

解决方案拓扑图为：

（二）网络设计

为确保语音流量的优先级，在核心交换机、接入交换机上设置QoS策略：

VLAN划分：将语音流量与数据流量划分到不同VLAN（如语音VLAN为“10”，数据VLAN为“20”），避免数据流量占用语音带宽。

DSCP标记：对语音数据包（RTP协议）标记为“EF”（ Expedited Forwarding，最高优先级），确保在网络拥堵时优先转发。

带宽预留：为语音VLAN预留30%的带宽（如核心交换机总带宽为10G，预留3G给语音），满足1000路并发通话需求（每路G.711占用64Kbps，1000路需64Mbps，远低于预留带宽）。

（三）布线方案

核心层：调度中心部署HB1981主机、核心交换机，采用超五类网线连接（千兆传输）局域网。

接入层：闸站、发电站部署接入局域网网络交换机、HB100系列网关，采用超五类网线连接（支持PoE的IP话机可通过网线供电，减少电源线布线）。

终端层：模拟话机通过电话线连接HB100系列网关的FXS端口，IP话机通过网线连接接入局域网网络交换机。

七、安全保障方案

（一）设备安全

双机双电源冗余：HB1981采用双机热备，当主机关机或故障时，从机自动接管；双电源冗余，支持AC100-240V，即使其中一个电源故障，另一个可继续供电。

故障自动诊断：HB1981具备自动检测功能，当设备出现故障时，前面板指示灯（红/绿）会闪烁提示报警，提醒管理员故障硬件模块的大概位置。

（二）网络安全

RTP加密：对语音数据包（RTP）进行加密，防止窃听，提高安全性。

IP白名单：在HB1981上设置IP白名单，仅允许授权的IP地址（如调度中心、闸站的交换机IP）接入系统，防止非法设备接入。

内置防火墙：HB1981内置防火墙，阻止恶意攻击（如DDOS攻击、端口扫描），保护核心设备安全。

（三）数据安全

录音存储：录音文件存储于HB1981的内置硬盘，保留时间≥6个月，满足水利行业的合规要求（如《水利工程管理条例》要求调度指令需留存6个月以上）。

日志管理：HB1981自动记录系统日志（如登录日志、故障日志、通话日志），支持通过Web界面查询下载（如需要分析“2024-05-01 10:00 的故障原因”，可导出故障日志查看）。

八、运维管理方案

（一）日常运维

远程管理：通过HB1981的Web界面，运维人员可远程监控设备状态（如CPU使用率、内存占用率、网络带宽）、修改分机配置（如新增分机“1013-闸站13”）、升级固件（如厂家发布新固件，可通过Web界面在线升级）。

定期巡检：每月进行一次现场巡检，检查设备运行状态（如风扇是否正常转动、电源是否发热）、网络线路（如网线是否松动）、终端话机（如模拟话机是否有杂音）。

（二）故障处理

故障报警：当设备出现故障时，HB1981通过Web界面进入系统查看与管理。

快速恢复：针对常见故障（如分机未注册，可能是网线松动；话机有杂音，可能是线路干扰），运维人员可通过“故障诊断工具”（HB1981内置的Ping测试、Tracert测试、DNS测试）快速定位原因，并采取相应措施（如重新插拔网线、更换线路）。

（三）培训计划

运维人员培训：邀请国威厂家工程师、或者国威渠道代理商技术对运维人员进行培训，内容包括设备配置（如设置IVR菜单、添加分机）、故障处理（如双机切换测试、日志分析）、安全管理（如设置IP白名单、RTP加密）。

用户培训：对调度员、办公室员工进行培训，内容包括话机操作（如IP话机的快捷键使用、语音信箱收听）、系统功能（如电话会议发起、录音查询）。

九、效率分析

（一）可靠性提升

双机双电源冗余设计，确保系统故障率降低，保障水利枢纽通信畅通（如洪水期间，调度指令可快速传达至所有闸站）。

（二）扩展性增强

HB1981支持10000个IP分机，未来若新增闸站（如增加5座闸站，需新增50部终端），只需增加HB100系列网关、IP话机，无需更换核心设备，降低扩容成本。

（三）成本降低

通信成本：内部通话通过专线内网IP网络传输，内线之间相互拨打通话免费。

运维成本：远程管理功能减少了现场运维次数（如修改分机配置无需到闸站，只需远程操作），减少人工运维成本。

（四）应急能力提升

寻呼广播、电话会议、录音留存等功能，提升了应急处置能力（如洪水期间，可通过寻呼广播通知所有闸站开启闸门，通过电话会议召开紧急调度会，通过录音回溯调度指令），减少灾害损失。

十、总结

本方案采用国威HB1981核心主机，融合模拟与IP终端，通过局域网传输，构建了一套稳定可靠、扩展性强、融合多终端的程控电话通信系统，满足水利枢纽的日常办公、调度指挥、应急处置需求。系统具备双机双电源冗余、话务台管理等功能，保障通信安全；支持10000个分机扩容，适应未来发展；降低了通信成本与运维成本，提升了水利枢纽的运行效率。